《计算机控制技术》教学实施方案

《计算机控制技术》作为自动化专业一门重要的专业必修课，教学质量的高低直接对自动化专业学生的专业技术水平起到至关重要的作用，所以制定一个好的切实可行的教学实施方案势在必行。

n程简介与定位

教学目标 《计算机控制技术》教学目的是使学生从系统集成的角度掌握计算机控制系统的基本原理与设计方法，不但能够分析与应用、设计并实施满足实际工业生产需要的计算机控制系统，而且能够不断地根据已有的基础知识，迅速进行知识更新。

在专业课程体系中的定位 在浙江大学城市学院自动化专业的专业必修课中，《计算机控制技术》是讲述控制手段的一门必修课程，是自动化闭环控制系统的重要组成部分。

在专业能力培养中的定位 控制精度要求比较高的实际控制系统大多为闭环控制系统，在闭环控制系统中，计算机将作为一个重要的控制手段而存在，所以经典PID为代表的控制算法将成为《计算机控制技术》这门课程的重点研究内容，本课程将搭建以温度、电机和液位为主要控制对象的闭环控制系统，并完成对位置型PID、增量型PID、积分分离式PID、模糊控制等先进控制算法的学习。

与核心课程群中其他课程在知识体系与能力培养上的整体设计 随着现代化工业复杂性与集成化程度的增加，计算机控制技术已广泛应用于各个工业领域。因为《计算机控制技术》教学目的是使学生能够分析与应用、设计并实施满足实际工业生产需要的计算机控制系统，所以在教学内容方面主要讲述计算机控制系统的设计与实现相关的硬件、软件、控制策略、数据通信、网络技术、数据库技术等方面的理论知识与技术。包括计算机控制系统的基本概念与基础理论，控制系统的接口技术、数字通信与网络技术、软件技术，计算机控制系统中常用的控制策略，不同规模的计算机控制系统的设计范例，以及流程工业的计算机集成制造系统。

能力培养要求 借助本门课程的学习，培养学生了解计算机控制系统组成、分类、硬件及软件构成、控制算法等相关知识，使学生从系统集成的角度掌握计算机控制系统的基本原理与设计方法，不但能够分析与应用、设计并实施满足实际工业生产需要的计算机控制系统，而且能够不断地根据已有的基础知识，迅速进行知识更新。

实践教学要求 实践教学方面采取实验课与课外课程设计相结合的形式，实验课上主要学习组态监控软件在计算机控制系统中的应用，并以液位为控制对象，搭建以计算机为控制核心的闭环控制系统，通过特性调试，了解计算机控制算法在实际系统中的应用。课外则要求同学们完成以电机为控制对象的闭环控制系统的设计报告，深化学生对计算机控制系统的理解和掌握，完成理论到实践的转换。

作业及考核要求 《计算机控制技术》作业基本都要求网上提交，每个章节结束，都会按照讲授内容布置相应网上作业，要求学生按照规定时间完成。同时为了巩固学习效果，还会配备相应章节的网上在线测试题目。最后同学们要完成以电机为控制对象的闭环控制系统的设计报告。期末成绩的构成为到课率及课堂表现10%，平时作业和小测试10%，期中考试15%，设计报告15%，期末考试50%。

教学实施方案设计

教学内容组织 针对计算机控制技术综合知识比较多、专业性较强、不易理解的特点，具体从以下几个方面组织教学内容：

第一，准确把握课程的性质与作用。计算机作为闭环控制系统的一个重要控制手段，经典PID等算法讲解将成为《计算机控制技术》这门课程的重点研究内容，同时在搭建以温度、电机和液位为主要控制对象的闭环控制系统时，了解信号检测、信号传输、信号处理、信号显示等相关知识。

第二，突出学生综合能力的培养。在课程知识的讲授过程中，注意教育和启发学生用哲学的思想、辩证的观点来分析和思考问题，如主要矛盾与次要矛盾的转化、事物都是一分为二的道理等，健全学生的心智，提高学生综合素质。

第三，通过课程教学，教给学生现代科学研究的方法。以实际控制系统为主线，将设计方法、分析方法、算法编写等过程梳理清晰，将讲述内容集中在目前的工业生产现场的使用技术上。

教学策略 ①结合课程知识和社会调研以增强学生学习动力；②理清思路，从简到繁，强化计算机控制系统的理解和应用；③观看模型理解抽象闭环控制系统概念，加深学生对知识的掌握；④引导学生参与课堂教学，分组讨论促进学习主动性和能力齐头并进；⑤设计贯穿理论教学周期，通过实践加深学生对课程知识的理解和掌握；⑥加强课外辅导巩固学生对课程知识的掌握；⑦结合现代教学手段开展辅导。

结束语

《计算机控制技术》课程的改革在实施过程中，通过计算机控制系统的硬件和软件技术等工作原理的讲解，将模拟电子技术、数字电子技术、电路原理、自动控制理论等相关课程的知识进行点对点的连接，学生对所学专业知识有了更加系统化和模块化理解，有利于专业整体知识的消化和掌握。

【本论文由2016浙江大学城市学院在线开放课程《电机与拖动》（ZX1603）资助】

（作者单位：浙江大学城市学院信息与电气工程学院；辽宁科技大学电子与信息工程学院）